椭圆弹性铰链的设计  被引量:2

Design of Elliptical Flexure Hinges

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作  者:田延岭[1] 张大卫[1] 闫兵[2] 

机构地区:[1]天津大学机械工程学院,天津300072 [2]天津职业技术师范学院,天津300222

出  处:《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》2004年第3期239-244,共6页Journal of Tianjin University:Science and Technology

基  金:天津市自然科学基金资助项目(013605311).

摘  要:为了得到一个结构紧凑无摩擦、无磨损且高效率的微进给装置,分析了具有任意角度椭圆凹槽弹性铰链的特性,得到其在不同载荷作用下刚度的封闭解析解,并讨论了弹性铰链的刚度随椭圆长短轴之比ε变化时的情况.当ε由1变化到无穷大时,即由圆形凹槽的弹性铰链经过椭圆凹槽的弹性铰链变化到矩形凹槽的弹性铰链,弹性铰链的刚度逐渐减小,由此引起的应力集中也逐渐减小,但是其运动精度也随之降低.此外,还利用有限元的方法对弹性铰链的刚度和运动精度进行了校验.In order to obtain a compact,highly effective microdeciver equipment with no friction and no abrasion, the analytical approach to an arbitrary angle elliptical flexure hinge is studied. The closed-form solutions are derived from the mechanical characteristics of a simple monolithic elliptical flexure hinge, the geometry of which is determined by the ratio ε of the major and minor axes. The hinge converges at ε=l to a circular notch flexure hinge and at ε=∞ to a beam flexure hinge. With the increment of the ratio ε, the stiffness of the hinge is reduced, which induced lower stresses,and the precision in rotation becomes poor accordingly. The finite element simulation is utilized to confirm the model prediction.

关 键 词:椭圆弹性铰链 静态刚度 运动精度 应力集中系数 有限元 超精密加工技术 微量进给装置 

分 类 号:TH132.45[机械工程—机械制造及自动化]

 

参考文献:

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引证文献:

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同被引文献:

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